观海微电子---LCD的gamma校正原理

简介: 人眼对亮度感知呈非线性,暗环境下更敏感。Gamma曲线描述此特性,Gamma 2.2为标准校正值,使灰阶分布符合人眼感知,提升图像质量。通过digital Gamma可调节色温,实现护眼模式,减少有害蓝光,保护视力。



(2)人眼对亮度的感知特性

人眼对亮度的感知是呈非线性的,且人眼对黑暗环境下亮度变化的敏感程度,要比在亮环境中高出许多倍。




人眼感知与亮度之间的变化关系曲线就叫做Gamma(γ)曲线;这条曲线的指数就是Gamma(γ) ,

数学公式:输出=输入^Gamma;γ取值不同,曲线表现形式也不同。



根据下图可知人眼感知的中灰色,其物理亮度值大约在的20%左右。


为了直观表示,实际的gamma曲线常用透过率-灰阶(T-L)的关系曲线图表示。


 Gamma校正

数据信号8bit的TFT LCD 显示器的亮度从0%~100%(透过率) 划分为L0~L255共256个灰阶来表示。

根据人眼感知亮度的特性,人眼所感知的中灰色(即亮度的20%白色)为51阶,那么亮区为205阶;低灰度

值采样少,降低暗区分辨率;同时高灰度采样多,人眼又不容易分辨,这种分配的不均匀造成存储浪费。

进行gamma2.2校正,将人眼感知到的中灰色(即亮度的20%白色)的阶值提升到128阶,亮部与

暗部均匀分布;低灰阶之下有更多了更多的灰阶信息,高灰阶进行了一定程度的压缩,即节省了图像的存储,

也实现了灰阶数与人眼感知亮度的变化呈线性关系的需求,提升了图像的分辨率。

 Gamma校正原理

对液晶显示器来说,灰阶预算是有限的,又因为人眼感知亮度的特性;所以gamma校正,就是为了平

衡暗部与亮度的分布,存储更多的信息,使TFT LCD呈现出来的图像是与人眼感知的是一致的。


 为什么选择Gamma2.2

1996年微软与惠普在特定光照下通过人眼对显示器的感受测试中得出2.2是一个较为适合的值,定

下了这个标准;Gamma 2.2是目前设置的标准,用于平衡真实颜色与显示器,可以产生逼真的色彩。

 模拟gamma2.2

gamma2.2的调试过程如下:

(1) 将背光源稳定于某一亮度,先测试最大亮度值和最小亮度值;

(2)然后调整Vcom电压使画面闪烁(Flicker)至最佳值;

(3)根据标准gamma2.2 曲线,得到每一灰阶对应的亮度;

(4)使用色彩分析仪测量实际的亮度;

(5)通过调整控制灰阶电压的寄存器,使每一灰阶达到标准的亮度值,直至符合标准曲线。

 digital Gamma

digital Gamma也称3Gamma:是通过对显示模组的R、G、B三种颜色分别进行调节,来调整屏幕的色温。

较低的色温会使图像呈现出暖色调,而较高的色温会使图像呈现出冷色调 。

 护眼模式

护眼模式的直接感受:就是屏幕变黄了,因为蓝色减少,红+绿=黄。

护眼原理:通过色温的调整,降低高能蓝光,将原本的光谱调整到偏暖色系。

短波蓝光:波长处于400nm-480nm之间,波长最短,能量相对最高,瞳孔无法过滤蓝光,所以环境中有

害蓝光都会直达眼睛的黄斑区,长时间被蓝光直射眼睛会造成视力下降,甚至会让黄斑区病变的视觉细胞受损,

对眼睛的损害很大。


护眼模式就是通过digital Gamma实现的,其调试基于模拟的Gamma2.2。

1、在R不变的基础上,依次减小B的透过率;

(1)在模拟Gamma2.2的基础上,只调整B(蓝色)的透过率;

(2)测试图片:纯蓝色的灰阶图;

(3)测试分为8个不同的档位;

测试数据如下:


护眼模式的曲线图以及显示效果


 不同gamma取值的应用

gamma1.8

作用:可以增加整体色调亮度,使较暗的场景更清晰。

应用:比较非常适合观看电影,电视或场景或图片太暗的情况。

gamma2.4

作用:增强略微过亮的场景中的细节,提供增强的对比度,并提高鲜艳色彩的可视性。

应用:适合高清电视制作,以及Rec.709(高清电视的国际标准)色彩空间。

gamma2.6

作用:用于突出显示图像和视频中明亮的色调对比度,其中较亮色调的差异难以察觉。

应用:电影制作。

相关文章
|
8月前
|
编解码
观海微电子——TFT LCD 液晶显示器的驱动原理(一)
本文介绍了TFT-LCD面板中两种储存电容架构(Cs on gate与Cs on common)的原理与差异,分析了开口率、电路设计及极性变换机制。重点说明Cs on gate因无需额外走线而提升开口率,成为主流设计,并解析其电压干扰与恢复机制,以及整板驱动原理和防止液晶老化的方法。
观海微电子——TFT LCD 液晶显示器的驱动原理(一)
南京观海微电子---残影原理和调试方法简介
本文详解液晶显示中AC与DC残影的成因、判定及调试方法。AC残像源于液晶配向不足,DC残像由离子聚集与电压偏置引起,可通过调节Vcom和非对称gamma改善,同时介绍Flicker闪烁现象及其优化方案。
|
8月前
|
监控 测试技术
南京观海微电子--LCD flicker
闪烁(Flicker)指画面忽明忽暗的现象,源于人眼视觉暂留效应。LCD通过交流驱动防止液晶极化,若正负半周电压不均(Vcom偏置)或亮度变化明显,会导致闪烁。常用FLK值量化评估,结合CA410等光学设备测试,调节Vcom使FLK最小以优化显示效果。
南京观海微电子--LCD flicker
南京观海微电子---PCIe协议接口
本文介绍了PCIe总线的引脚定义、协议架构及TLP数据包传输机制。涵盖物理层、数据链路层与事务层的功能,详解TLP封装与解包流程,以及各层在数据传输中的作用。
南京观海微电子---PCIe协议接口
|
8月前
|
数据安全/隐私保护 芯片
南京观海微电子-----GH7002/7003/7005/7006/7009初始化代码调试说明
本文介绍GH7002/7003/7005/7006/7009系列芯片的基础寄存器结构,分为协议类与私有类。私有寄存器需通过page number和密码使能访问,详细说明了Page 1至Page B中各关键寄存器的功能及配置方法,包含写使能、读使能及DCS模式切换操作流程。
南京观海微电子-----GH7002/7003/7005/7006/7009初始化代码调试说明
|
8月前
|
芯片
南京观海微电子----LDO低压差线性稳压
本文详解AMS1117/LM1117低压差线性稳压芯片原理与应用,涵盖固定及可调输出型号的工作机制、典型电路设计、热损耗计算与效率分析,对比传统与新型LDO结构,介绍LM317、78XX系列等常用稳压器特点,适用于电源电路设计参考。(239字符)
南京观海微电子----LDO低压差线性稳压
南京观海微电子--整机待机功耗偏大
整机待机功耗过大问题常见于模组,主因是驱动IC未按时序要求控制,导致无法进入深睡模式(DSTB)。各驱动IC均有明确的睡眠模式时序规范,详见规格书中的时序图。
南京观海微电子--整机待机功耗偏大
|
8月前
|
编解码
观海微电子---关于整机ESD cheek机制异常无法正确回读数据
针对整机偶发闪屏问题(0.2%),需重点排查上下电时序是否满足驱动IC要求,以及MIPI主板与显示模组速率不匹配导致的ESD Check异常。建议使用示波器或逻辑分析仪检测电源、RST、D0+/-等信号时序,并确保主板与LCM的MIPI速率接近且ESD回读采用LP低速模式,同时优化FPC阻抗匹配,提升通信稳定性。
 观海微电子---关于整机ESD cheek机制异常无法正确回读数据
观海微电子----miniLED、OLED&MicroLED
OLED利用有机薄膜自发光,具高对比度与柔性优势;miniLED为LCD背光技术,提升控光精度但难掩厚度与功耗短板;MicroLED则以无机微米级LED实现像素级自发光,兼具高画质与长寿命,唯量产难、成本高,尚处发展初期。
|
算法 Linux
【Linux笔记】压缩、解压文件的 4 种方式。tar、gzip、gunzip、zip、unzip、7z命令使用方法
【Linux笔记】压缩、解压文件的 4 种方式。tar、gzip、gunzip、zip、unzip、7z命令使用方法